醚和环氧化合物 (3)优秀课件
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有机化学课件--醚和环氧化合物
烃基名称用“二…基”来表示， “二”字和“基”字可以
省略 2024/3/12
有机化学课件
2. 系统命名法 当烃基命名复杂时，醚可当作烃氧基衍生物来命名
OCH3
CH3O
CH3
2-甲氧基戊烷 CH3O CH2CH=CH2 3-甲氧基-1-丙烯
（甲基烯丙醚）
对甲氧基甲苯
O
环戊氧基苯
2024/3/12
有机化学课件
2. 环氧乙烷的制法
（1）烯烃与过氧化物反应
O
C6H5C O OH
C6H5CH=CH2
CHCl3
O
C6H5CH
CH2
H
H
CH3CO3H, C6H6
H
O
CC
25℃
C6H5
C6H5
C6H5
H C6H5
2024/3/12
有机化学课件
注意：如果烯烃有顺反异构，用过氧酸氧化后，取 代基的相对位置不变，再如：
环氧化合物与氢化锂铝的反应
O
CH3CH2CH
CH2
LiAlH4
Li O
CH3CH2CH
CH2
H AlH3
2024/3/12
OLi
CH3CH2CHCH3
H2O
OH
CH3CH2CHCH3
环氧化合物与格氏试剂的反应
O
CH3CH
CH2
(1) C6H5MgBr, Et2O
(2) H3O
有机化学课件
OH
CH3CHCH2C6H5
H3C
Br-
C
CHCH3
H3C
Br
(CH3)2CCHCH3
OH
2024/3/12
[课件]大学有机化学 醚和环氧化合物PPT
![[课件]大学有机化学 醚和环氧化合物PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/18db71dd04a1b0717fd5dd5e.png)
第八章 醚和环氧化合物
第一节 醚 (三、醚的化学性质)
醚键断裂反应属于亲核取代反应, 通常伯烷基醚易按SN2机制进行, 叔 烷基醚易按SN1机制进行。
C H 3 O C H (H C )2 H C 3 H
H-I
SN2 C H 3 C H C H － O H ＋ I － C H C H 3 2 3
H C H 3 + O C H (H C )2 H C 3 H
9 0 %
1 0 %
2-甲基环氧乙烷
2-氯-1-丙醇
1-氯-2-丙醇
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第八章 醚和环氧化合物
第二节 环氧化合物 (二、开环反应)
(二) 碱催化开环反应
环氧化合物在强碱作用下, 环 被打开，生成相应的加成产物。
O H, H O 2 N H 3 O C H O H 3 C H O N a 3 H C C H 2 2 O HO H H C C H 2 2 O HN H 2 乙 二 醇 2 -氨 基 乙 醇
1-甲氧基-2-丙醇
OC H C H M g B r 3 2
5 ℃ C H － C H 2 2 2
H O 2 C H C H C H C H O C H C H C H C H O H 3 2 2 2 3 2 2 2 1 丁 醇 ( 8 2 % )
烃 氧 负 离 子 中 间 体
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第八章 醚和环氧化合物
I
-
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首页
第八章 醚和环氧化合物
第一节 醚 (三、醚的化学性质)
(三) 过氧化物的生成
烷基醚在空气中久置，α-碳上的氢可 被氧化, 生成醚的过氧化物。
+ O C H C H O C H C H C H C H O C H C H 2 3 2 2 3 3 2 3 O O H
醚和环氧化合物(3)
整理课件
9
（1）铁羊盐的形成
醚链中氧原子上的孤电子对可作为一种路易斯 碱，接受强酸中的质子形成铁羊 盐而溶于强酸。
C 2 H 5 O 2 H 5 C 浓 H H 2 2 O S4O [C 2 H 5O H C 2 H 5] + H4 -SO
由于氧对孤电子对的吸引较强，因此醚的氧只 能与强酸的质子形成 铁羊盐，用水稀释，铁羊盐
O C 2H 5
HI △
OH + C 2H 5I
二苯基醚的醚键很稳定，通常不易与HX发 生醚键的断裂反应。
整理课件
13
（三） 醚的过氧化物的形成
醚对氧化剂是稳定的，但在空气中久置，会
慢慢发生自动氧化，α碳上的氢可被氧化生
成过氧化物。
CH3CH2OCH2CH3
O2 CH3CH-OCH2CH3 O OH
整理课件
19
第二节 环氧化物
一个氧原子与相邻的两个碳原子相连构成 的三元环醚，不稳定，性质特殊，在有机 化学中特称为环氧化物(epoxides)。
整理课件
20
一 环氧化合物的结构和命名
C
C
O
整理课件
21
普通命名法：根据相应的烯烃称为氧化 某烯。
O
O
O
C2HC2H C2HCH 3 CC H 2HC(3 )2 CH
(ethyl methyl ether)
O
(二)苯(基)醚 (phenyl ether)
O CH2CH3
苯乙醚 (ethyl phenyl ether)
整理课件
6
烃基结构比较复杂的醚，以烃为母体，烃氧基 为取代基来命名。
CH3CH2 CH CH3
CH3 CCH3 OCH3
有机化学PPT08ether第八章 醚和环氧化合物课件
4
南京医科大学康达学院 博学至精 明德醚较稳定，其稳定性仅次于烷烃。醚不能与
强碱、稀酸、氧化剂、还原剂或活泼金属反应。 在一定条件下可发生反应，反应与醚氧原子上的 孤电子对有关。
(锌一锌)样醚样锌锌酮的样酮样银质锌酮铜银子酮样银化铜酮银铜洋：银洋铜锌洋铜 盐样的形酮成 银 铜
C H 3O C H 3+H I
C H 3I + C H 3O H H I C H 3 I + H 2 O
较小的烃基生成卤代烃,较大的烃基生成醇(芳基则生成酚);
O C H 3 + H I O H + C H 3 I
南京医科大学康达学院化学教研室 有机化学
7
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
1
O
H 3C H C C H C H 3
32
2,3-二甲基 环氧乙烷
1
O
2-乙基环
H2C CHCH2CH3 氧乙烷
32
南京医科大学康达学院化学教研室 有机化学
11
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
二、环氧化合物的开环反应
(一) 酸催化开环反应
在稀酸条件下，环氧化合物的环 被打开，生成相应的加成产物。
甲乙醚 苯甲醚 南京医科大学康达学院化学教研室 有机化学
2
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
b、复杂：用系统命名法，将醚键所连接的2个烃基 中碳链较长的烃基作母体，称“某烃氧基某烃”。
C H 3C H 2C H 2C H C H 3 OCH3
HOCH2CH2 OC2H5
2-甲氧基戊烷
2-乙氧基乙醇
醚键断裂反应属于亲核取代反应, 通常伯烷基醚 易按SN2机制进行, 叔烷基醚易按SN1机制进行。
醇和酚醚和环氧化合物PPT课件
NaCN+Q+X-
Na+X-
水 相
介 面
Q+CN- +RX
RCN+Q+X-
有 机 相
相转移催化剂不断地将CN-从水相送到有机相，然后又将X-从有机相 送到水相。
N aC N
Q +C N - +R X
R C N+Q +X -
水 相 介 面 有 机 相
-
催化剂油溶性高，它的正离子在 水相中的浓度很低，只在介面处 交换负离子
15-冠-5 15-Crown-5
O
O
O
O
O
O
18-冠-6 18-Crown-6
OO
OO
OO
Crown
18-Crown-6
-
25
冠醚的制备
Williamson醚合成法
O H Cl
O
O
+
O
O
O H Cl
KO H
O H +
O
N aO H
O H C l
C l
C. J. Pederson, 1960s
-
H
R ' C OR
R ' C OR
H
O O H
提示：醚类试剂（乙醚、THF等）久置使用时要当心
• 先用淀粉－KI（2％的醋酸溶液）试验 • 蒸馏时勿蒸干 • 可用还原剂处理除去过氧化物（如FeSO4，LiAlH4，Na等）
-
18
2. 醚键氧的碱性
R O R' + HCl R O R ' + H2SO 4
1
H O C H 3
8第八章醚和环氧化合物PPT课件
6
1961年Pederson发现了冠醚及其特异性质，1967年发 表在J. Am. Chem. Soc.89,7017-36 是历史上的经典之 作，被引用达1400次！
Pederson发现冠醚具有识别络合不同金属离子 能力（冠醚依据环的大小可以选择性络合Li+、Na+、 K+、Mg2+、NH4+ 等离子）。
二 醚的物理性质 物态：甲醚和甲乙醚是气体，其它醚多为无色液体， 有特殊气味。低级醚易挥发。 沸点：醚与醇不同，分子间不会形成氢键缔合，因 此沸点比同分子量醇低。 溶解性：醚键中氧原子可以与水形成氢键，因此， 低级醚在水中溶解度与分子量接近的醇相近。
三 醚的化学性质
R–O–R′ 官能团： –O– 醚键 醚的分子极性很小，化学性质不活泼。
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支 持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评 估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和
意见，也请写在上边
16
谢谢聆听
THANK YOU FOR LISTENING 演讲者：XX 时间：202X.XX.XX
17
HX使醚键断裂的能力：HI＞HBr＞＞HCl
CH3–O–C2H5 + HI
CH3–I + HO–C2H5 HI C2H5I
10
芳基烷基醚断裂, 生成卤代烃和酚。这是因为芳基碳一氧键 结合得特别牢固（有P–π共轭）
O CH3
OH
+ HI
+ CH3I
–O– + HI
×
11
3 形成过氧化物 (α-H被氧化)
02
概况三
点击此处输入 相关文本内容
03
2
1961年Pederson发现了冠醚及其特异性质，1967年发 表在J. Am. Chem. Soc.89,7017-36 是历史上的经典之 作，被引用达1400次！
Pederson发现冠醚具有识别络合不同金属离子 能力（冠醚依据环的大小可以选择性络合Li+、Na+、 K+、Mg2+、NH4+ 等离子）。
二 醚的物理性质 物态：甲醚和甲乙醚是气体，其它醚多为无色液体， 有特殊气味。低级醚易挥发。 沸点：醚与醇不同，分子间不会形成氢键缔合，因 此沸点比同分子量醇低。 溶解性：醚键中氧原子可以与水形成氢键，因此， 低级醚在水中溶解度与分子量接近的醇相近。
三 醚的化学性质
R–O–R′ 官能团： –O– 醚键 醚的分子极性很小，化学性质不活泼。
结束语
感谢参与本课程，也感激大家对我们工作的支 持与积极的参与。课程后会发放课程满意度评 估表，如果对我们课程或者工作有什么建议和
意见，也请写在上边
16
谢谢聆听
THANK YOU FOR LISTENING 演讲者：XX 时间：202X.XX.XX
17
HX使醚键断裂的能力：HI＞HBr＞＞HCl
CH3–O–C2H5 + HI
CH3–I + HO–C2H5 HI C2H5I
10
芳基烷基醚断裂, 生成卤代烃和酚。这是因为芳基碳一氧键 结合得特别牢固（有P–π共轭）
O CH3
OH
+ HI
+ CH3I
–O– + HI
×
11
3 形成过氧化物 (α-H被氧化)
02
概况三
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03
2
大学有机化学醚和环氧化合物PPT课件
大学有机化学醚和环氧化 合物ppt课件
• 有机化学醚的介绍 • 环氧化合物的介绍 • 醚和环氧化合物的比较 • 有机化学醚和环氧化合物的实际应用 • 有机化学醚和环氧化合物的未来发展
01
有机化学醚的介绍
醚的定义和结构
醚的定义
醚是一类由醇或酚与卤素或硫酸反 应生成的化合物，其结构通式为RO-R'，其中R和R'为烃基。
醚和环氧化合物的应用比较
醚的应用
醚在工业上主要用于溶剂、麻醉剂、农药等。
环氧化合物的应用
环氧化合物主要用于合成树脂、聚合物、涂料等高分子材料。
应用比较
醚和环氧化合物的应用领域不同，醚主要用于化学试剂、农药等； 而环氧化合物主要用于高分子材料合成。
04
有机化学醚和环氧化合物的实际应用
醚在医药领域的应用
THANKS
感谢观看
一些醚类化合物具有杀虫、杀 菌或除草活性，可以直接用作 农药，如杀螨醚、苯氧威等。
醚类化合物还可以作为农药的 增效剂，与其他农药混合使用， 以提高防治效果并减少农药的 使用量。
环氧化合物在材料科学领域的应用
环氧化合物可以通过聚合反应制备高 分子材料，如环氧树脂、环氧橡胶等， 这些材料具有优异的力学性能、电绝 缘性能和耐腐蚀性能。
醚和环氧化合物的性质比较
醚的性质
醚是较为稳定的化合物，对酸、 碱都有较好的稳定性。醚的沸点 较低，容易挥发。
环氧化合物的性质
环氧化合物对酸、碱都敏感，容 易发生开环反应。环氧化合物的 沸点较高，不易挥发。
性质比较
醚和环氧化合物的性质差异较大， 醚较为稳定，沸点低；而环氧化 合物对酸、碱敏感，沸点较高。
详细描述
环氧化合物具有多种化学性质，包括亲核性、亲电性、开环反应等。在一定条件下，环氧化合物可以 与多种试剂发生反应，如醇、酚、胺等。其中，开环反应是环氧化合物最重要的反应类型之一，可以 通过与氢离子、金属离子等反应打开环氧环。
• 有机化学醚的介绍 • 环氧化合物的介绍 • 醚和环氧化合物的比较 • 有机化学醚和环氧化合物的实际应用 • 有机化学醚和环氧化合物的未来发展
01
有机化学醚的介绍
醚的定义和结构
醚的定义
醚是一类由醇或酚与卤素或硫酸反 应生成的化合物，其结构通式为RO-R'，其中R和R'为烃基。
醚和环氧化合物的应用比较
醚的应用
醚在工业上主要用于溶剂、麻醉剂、农药等。
环氧化合物的应用
环氧化合物主要用于合成树脂、聚合物、涂料等高分子材料。
应用比较
醚和环氧化合物的应用领域不同，醚主要用于化学试剂、农药等； 而环氧化合物主要用于高分子材料合成。
04
有机化学醚和环氧化合物的实际应用
醚在医药领域的应用
THANKS
感谢观看
一些醚类化合物具有杀虫、杀 菌或除草活性，可以直接用作 农药，如杀螨醚、苯氧威等。
醚类化合物还可以作为农药的 增效剂，与其他农药混合使用， 以提高防治效果并减少农药的 使用量。
环氧化合物在材料科学领域的应用
环氧化合物可以通过聚合反应制备高 分子材料，如环氧树脂、环氧橡胶等， 这些材料具有优异的力学性能、电绝 缘性能和耐腐蚀性能。
醚和环氧化合物的性质比较
醚的性质
醚是较为稳定的化合物，对酸、 碱都有较好的稳定性。醚的沸点 较低，容易挥发。
环氧化合物的性质
环氧化合物对酸、碱都敏感，容 易发生开环反应。环氧化合物的 沸点较高，不易挥发。
性质比较
醚和环氧化合物的性质差异较大， 醚较为稳定，沸点低；而环氧化 合物对酸、碱敏感，沸点较高。
详细描述
环氧化合物具有多种化学性质，包括亲核性、亲电性、开环反应等。在一定条件下，环氧化合物可以 与多种试剂发生反应，如醇、酚、胺等。其中，开环反应是环氧化合物最重要的反应类型之一，可以 通过与氢离子、金属离子等反应打开环氧环。
《醚和环氧》课件
威廉姆逊合成法
醇盐与卤代烃在碱的作用下发 生取代反应，生成醚。
酚烷基化
酚与卤代烃在酸性条件下发生 烷基化反应，生成醚。
烯烃与卤代烃反应
烯烃与卤代烃在酸性条件下发 生取代反应，生成醚。
醚的反应类型
醚的裂解
醚在酸性条件下发生裂 解，生成醇或烷烃。
醚的氧化
醚在氧化剂的作用下发 生氧化，生成过氧化物
。
醚的烷基化
环氧的还原
环氧可以通过还原剂如氢气、金属催化剂等还原成醇或烃，其还原产物取决于还原剂和反应条件。
醚和环氧的加成反应比较
醚的加成
醚在加成反应中通常作为溶剂或反应介质，其本身不参与加成反应。
环氧的加成
环氧可以与水、醇、氨等发生加成反应，生成相应的加成产物。
06
醚和环氧的实际应用
醚在工业生产中的应用
醚和环氧在其他领域的应用
醚在化学反应中的应用
醚类化合物可以作为反应溶剂和反应物参与 各种化学反应，如烷基化、酰基化、酯化等 。醚类化合物在有机合成中具有重要的地位 ，为化学工业提供丰富的化合物原料。
环氧在建筑领域的应用
环氧树脂在建筑领域中主要用于地坪涂装、 混凝土加固和粘接材料等方面。其优良的耐 久性和装饰性能使环氧树脂成为现代建筑中 不可或缺的材料之一。
THANKS
感谢观看
醚在酸性条件下发生烷 基化反应，生成新的醚
。
醚的水解
醚在碱性条件下发生水 解，生成醇。
醚在有机合成中的应用
01
02
03
作为溶剂
醚类化合物常用作有机合 成中的溶剂，如乙醚、四 氢呋喃等。
作为反应介质
醚类化合物可以作为有机 合成中的反应介质，如醇 与卤代烃的取代反应、酚 烷基化等。
第十章醚和环氧化合物优秀课件
第十章醚和环氧化合 物
主要学习内容
掌握醚的分类及其命名法。 掌握氢键对沸点、水溶性等物理性质的影响。 理解醚的结构特点。 掌握醚和环氧化合物的化学性质 理解醚和环氧化合物的制备方法
一．醚（Ether）和环氧化合物的分类及命名
分类
O
R
R'
sp3杂化
R O R'
(CH2)n O
饱和醚
环醚
R O R' （R = 烷基）
饱和醚
R' CH O R
R"
烯基醚
O
O
O
O
O
O
大环多醚 冠醚
Ar O R
芳基醚
命名
➢ 普通命名法：
➢ 系统命名法：复杂醚，将烃氧基作为取代基
C H 3 C H 2O C H 2 C H 3
对称醚 乙醚（二乙基醚）
C H 3 C H 3 CO C H 2 C H 3
C H 3
小
C H3 3o 很大
CH3 OH +
CH3
I C CH3
如何解释以上
CH3
反应取向？
醚键开裂机理（亲核取代反应机理）
• 伯烷基醚按SN2 机理：甲基醚优先得到碘甲烷
C H 3 C H 3 O H
C H 3 IH
C H 3 C H 3 O H
I
HC H 3 SN2
SN2，位阻 影响为主
C H 3 C H 3 I +H O H
乙二醇二甲醚
丙三醇－1－甲醚
1, 2－二甲氧基乙烷
3－甲氧基－1, 2－丙二醇
1,2-dimethoxyethane 3-methoxypropane-1,2-diol
主要学习内容
掌握醚的分类及其命名法。 掌握氢键对沸点、水溶性等物理性质的影响。 理解醚的结构特点。 掌握醚和环氧化合物的化学性质 理解醚和环氧化合物的制备方法
一．醚（Ether）和环氧化合物的分类及命名
分类
O
R
R'
sp3杂化
R O R'
(CH2)n O
饱和醚
环醚
R O R' （R = 烷基）
饱和醚
R' CH O R
R"
烯基醚
O
O
O
O
O
O
大环多醚 冠醚
Ar O R
芳基醚
命名
➢ 普通命名法：
➢ 系统命名法：复杂醚，将烃氧基作为取代基
C H 3 C H 2O C H 2 C H 3
对称醚 乙醚（二乙基醚）
C H 3 C H 3 CO C H 2 C H 3
C H 3
小
C H3 3o 很大
CH3 OH +
CH3
I C CH3
如何解释以上
CH3
反应取向？
醚键开裂机理（亲核取代反应机理）
• 伯烷基醚按SN2 机理：甲基醚优先得到碘甲烷
C H 3 C H 3 O H
C H 3 IH
C H 3 C H 3 O H
I
HC H 3 SN2
SN2，位阻 影响为主
C H 3 C H 3 I +H O H
乙二醇二甲醚
丙三醇－1－甲醚
1, 2－二甲氧基乙烷
3－甲氧基－1, 2－丙二醇
1,2-dimethoxyethane 3-methoxypropane-1,2-diol
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影响反应的因素： X与–OH的距离愈小，愈易反应； 环张力愈小，愈易反应。
13
10.3.2 Williamson合成法
(3) 立体专一性反应——邻基参与作用
14
10.3.3 不饱和烃与醇的反应
该反应是可逆反应,可利用异丁烯与醇反应生成的叔丁基醚保护醇羟基。
15
10.4 醚的物理性质和波谱性质
较好的 离去基
18
10.5.1 钅羊盐的生成
Brönsted碱
碱性，pkb ≈ 17.5
Lewis碱
钅羊 盐 Oxonium salt
酸碱复合物
19
10.5.2 酸催化醚键断裂
过量
例：
20
醚键开裂机理
SN2机理
位阻影 响为主
SN1机理
中间体稳 定性为主
21
芳基醚的反应，醚键总在脂肪烃基一边断裂，生成 卤代烷和酚
CH3CH2CH2CONa
CH3CH2CH2COCH2CH CH2
CH3
CH3
CH3
或
O
CH3CCH3 + CH3CH2CH2MgBr
10.3.2 Williamson合成法
(1) 醇钠与RX的SN2反应合成醚 剧毒 无毒
12
10.3.2 Williamson合成法
(2) 合成环醚
反应速率与环的大小 相关：反应速率依次减小
•反应取向：在取代基少的一端开环，具有SN2性质。 •立体化学：反式开环
27
10.5.4 环氧化合物与Grignard试剂的反应
该反应属于碱催化下的开环反应
按SN2机理进 行，优先在取 代基较少的碳 原子上
苯基烯丙基醚及其类似物在加热的条件下,发生分子内重排生成邻烯丙基 苯酚(或其它取代苯酚)的反应,称为Claisen重排。
(1) 醇钠与RX的SN2反应合成醚
RONa + R'X
ROR'
应用：制备混合醚。注意：R‘X为伯卤代。
例：以叔丁醇和甲醇为原料合成：
CH3
CH3
Na
解： CH3 C OH
CH3
CH3 CH3 C ONa
CH3
CH3 C OCH3 CH3
CH3OH + HI
CH3I + H2O
CH3
CH3
CH3 C ONa + CH3I
IR: C–O
1200 ~ 1050cm-1
16
10.4 醚的物理性质和波谱性质
1H NMR:
δ 3.4 ~ 4.0
17
10.5 醚和环氧化合物的化学性质 醚在中性、碱性和弱酸性
条件下稳定，常用作溶剂。
a碳有亲电性， 但难亲核取代
δ+
a碳有亲电性， 可亲核取代
C上连有氧， H易被氧化
氧有碱性， 可与酸结合
单醚： “二”＋“烃基 ＋ 醚”
单醚命名为二烃基醚,其中“二”字和“基”字有时可省 略,但不饱和醚习惯上保留“二”字。
(二)乙(基)醚 乙醚
二苯(基)醚
4
10.1 醚和环氧化合物的命名
混醚： “烃基” ＋ “烃基” ＋ “醚”
“优先”的烃基放在后面 芳基放在前面
甲乙醚 乙基乙烯基醚
甲基叔丁醚
苯甲醚
18-冠-6 冠醚的合成：
15-冠-5
二环己烷并-18-冠-6
32
10.6.1 冠醚
冠醚形状及性质：
33
10.6.2 相转移催化反应
溴化三丁基十六烷基铵
34
原理：
产物进 入水相
参与反应
水溶性反应物 进入有机相
界面
发生离子交换
35
本章内容总结：
1.Williamson合成醚的方法 2.醚和环氧化合物的性质 a.烊盐的生成 b.酸催化醚键断裂 c.环氧化合物的酸碱开环反应 d.环氧与格氏试剂的反应 e. Claisen重排 f. 醚中的过氧化物
CH3 C OCH3
CH3
CH3
10
例：从4C或4C以下原料合成
CH3 CH3CH2CH2C O
CH3
CH2CH
CH2
O CH3CH2CH2COH CH3OH
H
O
1. 2CH3MgI , Et2O
CH3CH2CH2COCH3
2. H2O
CH3 Na
CH3 CH2 CH CH2Cl
CH3
CH3CH2CH2COH
2
10.1 醚和环氧化合物的命名
醚 (Ether)
单醚:
混醚:
环醚：
水
醇
乙醚 (diethyl ether)
甲基叔丁醚 (tert-butyl methyl ether)
四氢呋喃(THF)
环氧化合物： (Epoxide)
1,4-二氧六环
二烷
环氧乙烷
(ethylene oxide)
3
10.1 醚和环氧化合物的命名
醚和环氧化合物 (3)优秀课件
第十章 醚和环氧化合物
醚和环氧化合物 —— 水分子中的两个氢原子都被烃基取代的化合物称为醚。脂环
烃的环上碳原子被一个或多个氧原子取代后所形成的化合物,称为环醚；其 中三元环醚称为环氧化合物 。
醚和环氧化合物的分类、命名、制法和物理性质 醚键的断裂 环氧化合物的开环
氧杂环丁烷
氧杂环戊烷 (四氢呋喃)
1,4–二氧杂环己烷
(1,4–二氧六环)
7
10.2 醚和环氧化合物的结构
10.2.1 醚的结构
10.2.2 环氧化合物的结构
O: sp3 杂化
O
R
R'
sp3杂化
8
10.3 醚和环氧化合物的制法
10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成
9
10.3.2 Williamson合成法
OCH3
NaI, AlCl3 70-80℃，100%
OC2H5
KI，H3PO4 95%
OH + CH3I
OH +
C2H5I
22
10.5.3 环氧化合物的开环反应
2-取代乙醇 工业制备乙二醇
23
酸性下开环
•反应取向：在取代基多的一端开环，具有SN1性质。 •立体化学： 反式开环。
实例
24
碱性条件下的环氧开环
•反应取向：在取代基少的一端开环，具有SN2性质。 •立体化学：反式开环
位阻小有利
25
不对称环氧化物开环比较
•反应取向：在取代基少的一端开环，具有SN2性质。 •立体化学：反式开环
对比：酸性条件下机理：
•反应取向：在取代基多的一端开环，具有SN1性质。
•立体化学： 反式开环。
27
碱性条件下机理：
5
10.1 醚和环氧化合物的命名
结构复杂的醚： 较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基 。 2–甲氧基戊烷
1–乙氧基–4–甲基苯
β,β’ –二甲氧基乙醚
二甘醇二甲醚
6
10.1 醚和环氧化合物的命名
环氧化合物： 环氧某烃
环氧乙烷
1,2–环氧丙烷
环醚： 按杂环化合物命名。
3–氯–1,2–环氧丙烷 环氧氯丙烷
O H3C
R CH3
OH
H3C
CH3
R
29
10.5.5 Claisen重排——机理
第一次 重排
互变 异构
六员环过渡态
I
邻位产物
第二次 重排
互变 异构
I
六员环过渡态
对位产物
30
10.5.6 过氧化物的生成 醚的过氧化物受热易爆炸！
机理：
链引发
链增长
31
10.6 冠醚 相转移催化反应
10.6.1 冠醚
13
10.3.2 Williamson合成法
(3) 立体专一性反应——邻基参与作用
14
10.3.3 不饱和烃与醇的反应
该反应是可逆反应,可利用异丁烯与醇反应生成的叔丁基醚保护醇羟基。
15
10.4 醚的物理性质和波谱性质
较好的 离去基
18
10.5.1 钅羊盐的生成
Brönsted碱
碱性，pkb ≈ 17.5
Lewis碱
钅羊 盐 Oxonium salt
酸碱复合物
19
10.5.2 酸催化醚键断裂
过量
例：
20
醚键开裂机理
SN2机理
位阻影 响为主
SN1机理
中间体稳 定性为主
21
芳基醚的反应，醚键总在脂肪烃基一边断裂，生成 卤代烷和酚
CH3CH2CH2CONa
CH3CH2CH2COCH2CH CH2
CH3
CH3
CH3
或
O
CH3CCH3 + CH3CH2CH2MgBr
10.3.2 Williamson合成法
(1) 醇钠与RX的SN2反应合成醚 剧毒 无毒
12
10.3.2 Williamson合成法
(2) 合成环醚
反应速率与环的大小 相关：反应速率依次减小
•反应取向：在取代基少的一端开环，具有SN2性质。 •立体化学：反式开环
27
10.5.4 环氧化合物与Grignard试剂的反应
该反应属于碱催化下的开环反应
按SN2机理进 行，优先在取 代基较少的碳 原子上
苯基烯丙基醚及其类似物在加热的条件下,发生分子内重排生成邻烯丙基 苯酚(或其它取代苯酚)的反应,称为Claisen重排。
(1) 醇钠与RX的SN2反应合成醚
RONa + R'X
ROR'
应用：制备混合醚。注意：R‘X为伯卤代。
例：以叔丁醇和甲醇为原料合成：
CH3
CH3
Na
解： CH3 C OH
CH3
CH3 CH3 C ONa
CH3
CH3 C OCH3 CH3
CH3OH + HI
CH3I + H2O
CH3
CH3
CH3 C ONa + CH3I
IR: C–O
1200 ~ 1050cm-1
16
10.4 醚的物理性质和波谱性质
1H NMR:
δ 3.4 ~ 4.0
17
10.5 醚和环氧化合物的化学性质 醚在中性、碱性和弱酸性
条件下稳定，常用作溶剂。
a碳有亲电性， 但难亲核取代
δ+
a碳有亲电性， 可亲核取代
C上连有氧， H易被氧化
氧有碱性， 可与酸结合
单醚： “二”＋“烃基 ＋ 醚”
单醚命名为二烃基醚,其中“二”字和“基”字有时可省 略,但不饱和醚习惯上保留“二”字。
(二)乙(基)醚 乙醚
二苯(基)醚
4
10.1 醚和环氧化合物的命名
混醚： “烃基” ＋ “烃基” ＋ “醚”
“优先”的烃基放在后面 芳基放在前面
甲乙醚 乙基乙烯基醚
甲基叔丁醚
苯甲醚
18-冠-6 冠醚的合成：
15-冠-5
二环己烷并-18-冠-6
32
10.6.1 冠醚
冠醚形状及性质：
33
10.6.2 相转移催化反应
溴化三丁基十六烷基铵
34
原理：
产物进 入水相
参与反应
水溶性反应物 进入有机相
界面
发生离子交换
35
本章内容总结：
1.Williamson合成醚的方法 2.醚和环氧化合物的性质 a.烊盐的生成 b.酸催化醚键断裂 c.环氧化合物的酸碱开环反应 d.环氧与格氏试剂的反应 e. Claisen重排 f. 醚中的过氧化物
CH3 C OCH3
CH3
CH3
10
例：从4C或4C以下原料合成
CH3 CH3CH2CH2C O
CH3
CH2CH
CH2
O CH3CH2CH2COH CH3OH
H
O
1. 2CH3MgI , Et2O
CH3CH2CH2COCH3
2. H2O
CH3 Na
CH3 CH2 CH CH2Cl
CH3
CH3CH2CH2COH
2
10.1 醚和环氧化合物的命名
醚 (Ether)
单醚:
混醚:
环醚：
水
醇
乙醚 (diethyl ether)
甲基叔丁醚 (tert-butyl methyl ether)
四氢呋喃(THF)
环氧化合物： (Epoxide)
1,4-二氧六环
二烷
环氧乙烷
(ethylene oxide)
3
10.1 醚和环氧化合物的命名
醚和环氧化合物 (3)优秀课件
第十章 醚和环氧化合物
醚和环氧化合物 —— 水分子中的两个氢原子都被烃基取代的化合物称为醚。脂环
烃的环上碳原子被一个或多个氧原子取代后所形成的化合物,称为环醚；其 中三元环醚称为环氧化合物 。
醚和环氧化合物的分类、命名、制法和物理性质 醚键的断裂 环氧化合物的开环
氧杂环丁烷
氧杂环戊烷 (四氢呋喃)
1,4–二氧杂环己烷
(1,4–二氧六环)
7
10.2 醚和环氧化合物的结构
10.2.1 醚的结构
10.2.2 环氧化合物的结构
O: sp3 杂化
O
R
R'
sp3杂化
8
10.3 醚和环氧化合物的制法
10.3.1 醚和环氧化合物的工业合成
9
10.3.2 Williamson合成法
OCH3
NaI, AlCl3 70-80℃，100%
OC2H5
KI，H3PO4 95%
OH + CH3I
OH +
C2H5I
22
10.5.3 环氧化合物的开环反应
2-取代乙醇 工业制备乙二醇
23
酸性下开环
•反应取向：在取代基多的一端开环，具有SN1性质。 •立体化学： 反式开环。
实例
24
碱性条件下的环氧开环
•反应取向：在取代基少的一端开环，具有SN2性质。 •立体化学：反式开环
位阻小有利
25
不对称环氧化物开环比较
•反应取向：在取代基少的一端开环，具有SN2性质。 •立体化学：反式开环
对比：酸性条件下机理：
•反应取向：在取代基多的一端开环，具有SN1性质。
•立体化学： 反式开环。
27
碱性条件下机理：
5
10.1 醚和环氧化合物的命名
结构复杂的醚： 较大的烃基作为母体，烃氧基作为取代基 。 2–甲氧基戊烷
1–乙氧基–4–甲基苯
β,β’ –二甲氧基乙醚
二甘醇二甲醚
6
10.1 醚和环氧化合物的命名
环氧化合物： 环氧某烃
环氧乙烷
1,2–环氧丙烷
环醚： 按杂环化合物命名。
3–氯–1,2–环氧丙烷 环氧氯丙烷
O H3C
R CH3
OH
H3C
CH3
R
29
10.5.5 Claisen重排——机理
第一次 重排
互变 异构
六员环过渡态
I
邻位产物
第二次 重排
互变 异构
I
六员环过渡态
对位产物
30
10.5.6 过氧化物的生成 醚的过氧化物受热易爆炸！
机理：
链引发
链增长
31
10.6 冠醚 相转移催化反应
10.6.1 冠醚